1、微专题 17-9特殊方法测电功率 知识解读 一、方法概述 常规的测电功率的实验方法是伏安法， 即利用电压表和电流表分别测出用电器两端的电压 和通过用电器的电流，根据PUI计算出电功率；由于测量器材的限制，在缺少一个仪表 的条件下， 某个物理量不能直接测量， 此时可借助定值电阻或电阻箱等来完成对该物理量 的测量，常用的方法有伏阻法、安阻法、替代法。 二、具体方案 器材和目的电路图实验步骤表达式 只有电流表没有电压 表：电源、开关、滑动 变阻器、电流表两个、 定值电阻R0、 额定电压 为U额的小灯泡，测小 灯泡的额定功率 1.闭合开关， 移动滑动 变阻器的滑片使电流 表 A1示数为I1U 额 R0
2、 2.读出此时电流表 A2 的示数为I2 P额U额I2 P额(I2U 额 R0 )U额 只有电压表， 没有电流 表： 电源电压 6 V、开关、 电压表(03 V,015 V)、滑动变阻器、定值 电阻R0， 测额定电压为 3.8 V 小灯泡的额定功 率 1.闭合开关， 移动滑片 使电压表示数为 3.8 V，此时灯泡正常发光 2.再将电压表接在定 值电阻R0两端， 测出电 压为U0，即电流IU 0 R0 P额3.8 VU 0 R0 只有电压表， 但最大量 程不能使用： 电源电压 6 V、 开关、 电压表(0 3 V)、滑动变阻器、定 值电阻R0， 测额定电压 为 3.8 V 小灯泡的额定 功率 1
3、.闭合开关， 移动滑片 使R0和滑动变阻器的 总电压为 2.2 V，小灯 泡正常发光 2.滑片不动， 用电压表 测R0的电压为U0 P额3.8 VU 0 R0 电源、开关、导线、电 压表已知最大阻值为 R0的滑动变阻器，测额 定电压为U额的定值电 阻的额定功率 1.闭合开关， 调节滑片 使滑动变阻器的电阻 最小， 电压表测出总电 压U 2.移动滑片使滑动变 阻器的电阻最大， 测出 R的电压为U1，则滑动 变阻器的电压为(U U1)， 求出电流IUU 1 R0 3.定值电阻的阻值R U1 I U1R0 UU1 P额错误错误! !(说明： 先通过测量计算 出R的电阻， 再用 公式PU 2 额 R
4、求额定 功率) 典例解读 例 1、同学们在“测量额定电压为 2.5 V 小灯泡电功率”的实验中，设计的实验电路图如图 甲所示。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最_端。 （2）实验时，电压表和电流表读数记录在上表中。实验结束后，同学们想知道小灯泡的额 定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，有同学认为可利用表中某组数据求出 电阻RL，再利用P 额 U额 2 RL 求出小灯泡的额定功率。请指出该方法错误的原因： 实验次数1234 电压U/V1.02.03.04.0 电流I/A0.100.170.230.25 _。 （3）有同学将表中数据转换为图乙所示的的IU曲线，由图可知小灯泡的
5、额定功率为 _W。 （4）如果电压表损坏，增加一个电流表、两个开关和阻值为 10 的定值电阻R0，如何测 量小灯泡的额定功率？小明同学设计了如图丙所示的电路。首先闭合开关 S、S1，移动滑 片直到电流表 A1的示数I1为 0.25 A，然后断开开关 S1、闭合开关 S2，读出电流表 A2的 示数为I2。请评价他的实验方案，如果正确，请写出小灯泡额定功率的表达式（全部用 字母表示） ；如果不正确，请简述改进方案。_（选填“正确”或“错误”） ， _ _ _。 培优训练 1 1、用电压表和已知阻值的定值电阻测小灯泡的电功率，在测量时，如图 所示，将灯泡与已知阻值为R0的电阻串联，用电压表测出电阻R
6、0两 端的电压U1，求出通过R0的电流I，即通过灯泡的电流为I _， 再用电压表测出灯泡两端的电压U2， 运用公式PUI即可 求出灯泡的电功率P_。 2 2、用如图所示的电路来测量灯泡的额定功率，小灯泡上标有“2.5 V”字样，R0阻 值已知。 （1）将实验过程补充完整： A.对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。 B.闭合开关， _。 C.断开开关，整理器材。 （2）小灯泡额定功率的表达式：P额_。 （用测量量和已知量符号表示） （3）写出本实验中滑动变阻器的作用： _。 3 3、在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8 V”字样，电源电压恒定。 （1）请你用
7、笔画线代替导线，将图甲中的实物电 路连接完整。 （2）连接完实验电路后，用开关试触时，发现灯 【答案】(1)右；(2)小灯泡的电阻随温度变化而变化；(3)0.5 (4)错误改进方案：同时闭合 S、S1、S2，调节滑动变阻器R，使电流表 A1的示数为 0.25 A， 读出此时电流表 A2的示数为I2，小灯泡的额定功率为P额2.5 VI2 【解析】(1)由图甲可知，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最大阻值处的右端。(2)先求出灯 泡的电阻RL，再用P额U 额 2 RL 计算灯泡的额定功率，该方法不可行，因为灯丝的电阻受温度影 响，在不同电压下(不同温度下)，灯丝的电阻不同。(3)由图乙的IU曲
8、线可知，额定电压 为 2.5 V 时，通过灯泡的电流为I0.2 A，则小灯泡的额定功率为PUI2.5 V0.2 A 0.5 W。(4)题述方案不能确定 S2闭合时小灯泡两端的电压为小灯泡的额定电压，故错误。改 进方案：同时闭合 S、S1、S2；调节滑动变阻器R，使电流表 A1的示数为 0.25 A，此时小灯泡 两端的电压为 2.5 V，读出此时电流表 A2的示数为I2，则小灯泡的额定功率为P额2.5 VI2。 泡不亮，电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是 _。 （3）故障排除后，开始实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视_的 示数，直到灯泡正常发光，此时电流表的
9、示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 _W。 （4）完成上述实验后，小聪向老师借了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关， 借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完 成下列实验步骤： 闭合开关 S1，将 S2拨到触点 2，移动滑片，使电压表的示数为_V； 再将开关 S2拨到触点 1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； 灯泡额定功率的表达式为P额_。 （用已知量和测量量符号表示） 4 4、用电流表和已知阻值的定值电阻测小灯泡的电功率，在测量时，如 图所示，将灯泡与已知阻值为R0的电阻并联，用电流表 A1测出通过 电阻R0的电流I1，用电流表 A2测出通
10、过灯泡 L 的电流I2，R0两端的 电压：U_，灯泡的电功率：P_。 5 5、 （多选）（多选）如图所示，几个同学在只有电流表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个 测未知电阻Rx电功率的电路，其中不可行的是（） 6 6、为了测定标有“2.5 V”字样小灯泡的额定功率，某同学设计了如图甲所示的电路图，其 中定值电阻R0的阻值为 5 。 丙 （1）请你依据电路图用笔画线代替导线，把图乙连接完整。 （导线不得交叉） （2）正确连接好电路后，闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片，使电流表 A1的示数为 _A 时，小灯泡正常发光。此时电流表 A2的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功 率为_W。 （3）在
11、实验测量过程中，电流表 A1与R0串联的作用相当于_。 7 7、 如图甲所示是小盛同学设计的测小灯泡 电功率的实验电路（灯泡的额定电压U 额2.5 V） 。 （1）小盛所连接的实验电路存在错误， 但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“”，并用笔 画线代替导线画出正确的接法。 （2）电路连接正确后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操 作是_。 A、更换小灯泡B、检查开关是否闭合C、移动滑动变阻器的滑片D、检查电 压表是否断路 （3）正确操作后，小灯泡发光，这时电压表的示数为 2 V，则应向_（选填“左” 或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的
12、示数为_时为止，此时电流表 的示数（如图乙所示）为_A，则小灯泡的额定功率为_W。 （4）同组的明月同学也设计了一个电路图（如图丙所示） ，测出了该小灯泡正常发光时的 功率，其中定值电阻的阻值R25 ，正确操作过程如下： 只闭合开关 S 和_， 调节滑动变阻器的滑片， 使电流表示数为I1_A； 闭合开关 S 和_，断开开关_，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电 流表示数为I2； 小灯泡额定功率的表达式为P额_。 （用测量量和已知量符号表示） 8 8、小明要测定标有“3.8 V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电 路。 (1) 同 组 的 小 芳 发 现 小 明 所 选 的
13、 器 材 不 能 完 成 此 实 验 ， 其 原 因 是 _。并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡 _ (选填“发光”或“不发光”)，电压表_(选填“有示数”或“无示 数”)。请你在接错的那根导线上打“”，并另画一根导线，使电路连接正确。 (2)小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使 小灯泡正确发光， 此时电流表示数如图乙所示， 则小灯泡正常发光时的电阻是_。 (3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的IU 图像，如图丙所示，根据图像可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升 高而_。在这个图像中，横轴应该表
14、示的是_ (选填“电压”或“电流”)。 (4)上述实验结束后， 小明又设计了如图丁所示的电路， 只用电压表来测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为 15 ，电源电压恒定，其测量 过程如下： 闭合开关 S、S2，断开 S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为 4.5 V。 _ (填三个开关闭合与断开情况)，移动滑动变阻器的滑片，使电 压表示数为_V，这时小灯泡正常发光。 闭合开关 S、S2，断开 S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为 3 V。 小灯泡的额定功率P额_W。 9 9、小灯泡的额定电压为 2.5 V，为了测量小灯泡的额定功率，小
15、华设计了如图所示的电路。 L 是小灯泡，R是电阻箱，RP是滑动变阻器，S1是单刀双掷开关。 （1）按电路图连接好实物电路，连接时开关应_，并将滑动变阻器滑片 滑至阻值最大处。 （2）闭合开关 S 后，应先将开关 S1接到触点_（选填“1”或“2”） ，调节滑 动变阻器，使电压表的示数为_V，然后把开关 S1接到另一触点，并调节电阻 箱R，直到电压表示数为_V，读出此时电阻箱的示数为 10 ，则小灯泡的额定功 率为_W。 1010、 小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的电功率， 设计并连接了如图甲所示的部分实验电 路。 甲乙 （1）请你添加一条导线，将图示的实物图补充完整，并使滑动变阻器的滑片P向
16、右移动 时接入电路的阻值变大。 （2）闭合开关 S1，将开关 S2扳向_（选填“1”或“2”） ，调节滑动变阻器使电流 表的示数为I1，如图乙所示，I1_A。 （3）将开关 S2扳向另一端，保持_的阻值不变，调节_的阻值R，使电流表 的示数仍为I1。 （4）若此时R7.0 ，则小灯泡的实际功率P1_W。 （5）若小灯泡的额定电流为I02I1，以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你 认为最有可能的是_。 （填序号） A.P02P1B.P03P1C.P04P1D.P05P1 1111、小丽同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻， 于是在学校实验室找来
17、一些器材连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 (1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是_。 (2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移灯泡变亮)，并在 虚线框内画出电路图。 (3)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示 数，其故障原因是_。 (4)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，示 数为_A，小灯泡正常工作时的电阻是_。 (5)完成上述实验后， 小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关， 借助部分现有的实验器材，设计了如图丁所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率， 请你帮
18、她完成下列实验步骤： 连接好实验电路，闭合开关 S1，将开关 S2拨到触点 2，移动滑片，使电压表的示数为 _V。 保持滑片的位置不动，再将开关 S2拨到触点 1，读出电压表的示数为U。 小灯泡额定功率的表达P额_ (用已知量和测量量表示)。 1212、小峰同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中： (1)请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整。 (2)实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于_ (选填“A”或“B”)端。 (3)闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因 可能是_ (填字母)。 A、滑动变阻器断路B、
19、定值电阻R断路C、定值电阻R短路 (4)排除故障后，当电压表示数为 2.5 V 时，电流表示数如图 11丙所示，则通过定值电 阻R的电流是_A，它的阻值是_。 (5)实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是_。 (6)小峰同学还想用图 11丁所示电路“测量小灯泡电功率”。已知小灯泡的额定电压为 2.5 V，电源电圧 6 V，滑动变阻器A、B分别标有“50 1 A”和“30 1.5 A”字 样。 闭合开关 S、S1，断开 S2，移动滑动变阻器A的滑片，使电压表示数为_V，此 时小灯泡正常发光。 闭合开关 S、S2，断开 S1，保持移动滑动变阻器_的滑片不动，移动滑动变阻器 _的滑片，使电
20、压表示数为 2.5 V。 保持移动滑动变阻器B的滑片不动， 移动滑动变阻器 A 的滑片至阻值最大处， 此时电 压表示数为 1 V。则灯的额定功率P额_W。 微专题 17-9特殊方法测电功率 例 1、 【答案】(1)右；(2)小灯泡的电阻随温度变化而变化；(3)0.5 (4)错误改进方案：同时闭合 S、S1、S2，调节滑动变阻器R，使电流表 A1的示数为 0.25 A， 读出此时电流表 A2的示数为I2，小灯泡的额定功率为P额2.5 VI2 【解析】(1)由图甲可知，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最大阻值处的右端。(2) 先求出灯泡的电阻RL，再用P额U 额 2 RL 计算灯泡的额定功率，
21、该方法不可行，因为灯丝的电 阻受温度影响， 在不同电压下(不同温度下)， 灯丝的电阻不同。 (3)由图乙的IU曲线可知， 额定电压为 2.5 V 时，通过灯泡的电流为I0.2 A，则小灯泡的额定功率为PUI2.5 V 0.2 A0.5 W。(4)题述方案不能确定 S2闭合时小灯泡两端的电压为小灯泡的额定电压， 故错误。改进方案：同时闭合 S、S1、S2；调节滑动变阻器R，使电流表 A1的示数为 0.25 A， 此时小灯泡两端的电压为 2.5 V，读出此时电流表 A2的示数为I2，则小灯泡的额定功率为P 额2.5 VI2。 培优训练 1 1、U 1 R0 U1U2 R0 2 2、 (1)调节滑动
22、变阻器，使小灯泡两端的电压为 2.5 V，读出R0两端的电压U1 (2)2.5 VU 1 R0 (3)保护电路；改变小灯泡两端的电压，使电压值等于小灯泡的额定电压 3 3、(1)如图所示 (2)灯泡断路(3)电压表1.52(4)3.83.8 V（U3.8 V） R0 4 4、I1R0I1I2R0 5 5、BD 6 6、(1)如图所示 (2)0.50.75(3)电压表 7 7、(1)如图所示 (2)C(3)右2.5 V0.30.75 (4)S20.1S1S2U额(I2I1) 8 8、 (1)电源电压低于灯泡的额定电压不发光有示数如图所示 (2)10(3)增大电流(4)闭合 S、S1，断开 S22 0.5 9 9、(1)断开(2)12.52.50.625 1010、(1)如图所示 (2)10.2(3)滑动变阻器电阻箱(4)0.28(5)D 1 11 1、 (1)RU I (2)实物图的连接和电路图如图所示 (3)小灯泡短路或电压表短路 (4)0.3810(5)3.83.8 VU3.8 V R0 1212、(1)如图所示(2)B(3)C(4)0.55 (5)求平均值减小误差(6)2.5AB0.625
